eo记者 刘斌
编辑 陈仪方
审核 姜黎
随着电动汽车保有量的不断增加，电动汽车作为分布式灵活性资源的重要性开始显现。截至2024年底，全国纯电动汽车保有量已经达到2209万辆。尽管规模在快速增长，如何将分散的电动汽车资源聚合起来、规模化地与电网互动始终是一道难题。
香港中文大学（深圳）理工学院助理教授唐晓莹在接受《南方能源观察》（以下简称“eo”）采访时表示，未来电动汽车很有可能成为规模庞大的移动储能资源，推动车网互动发展，需要构建合理的商业模式来调动车主的积极性，引导电动汽车有序充电，甚至更进一步参与电力市场。
eo：随着新能源汽车规模的快速增长，电动汽车充电会对电力系统产生怎样的影响？
唐晓莹：在目前新能源汽车快速普及的趋势下，电动汽车充电对电力系统的主要影响体现在以下几个方面：
一是大规模集中充电会推高电网的峰值负荷，并改变传统的负荷曲线分布。若缺乏合理的负荷管理，局部地区或特定时段的供电压力将显著加大。根据我们的预估，电动汽车渗透率达到50%，若不采取任何管控措施，电网负荷峰值将上升18%，这将对电网运行产生巨大的冲击。
二是充电桩（尤其是快充桩）的集中部署会给区域配电网络带来较大冲击，需要额外建设线路和升级变压器容量，合理规划站点选址。
三是随着更多可再生能源接入电网及电动汽车充电规模增长，电网调峰、调频等平衡压力增大。若能够通过智能充放电等技术实现车辆与电网的双向能量互动，电动汽车也能为电力系统提供辅助服务。
四是为了缓解高峰负荷冲击，政府与电网企业正推行多种需求侧管理措施，例如，利用峰谷电价引导用户错峰充电或利用闲时充电。与此同时，共享充电、智能充电平台等新运营模式的涌现也为削峰填谷提供了可能性。
总体而言，在新能源汽车渗透率不断提升的背景下，电动汽车既给电力系统带来了短期的负荷挑战，也为电网的弹性与优化运营提供了新的机遇。通过智能化技术和合理的配套政策，电动汽车的规模化充电有望与电力系统实现协同发展。
eo：大规模电动汽车向电网放电，需要满足怎样的技术条件？会对电网运行产生怎样的影响？
唐晓莹：需要满足的技术条件有：电动汽车和充电设施需具备双向能量流功能（V2G），符合相关硬件及通信标准（如ISO 15118、IEC 61851等）；车辆端的电池管理系统（BMS）须实时监控电池状态，确保安全、高效地向电网放电；需有统一的调度系统或聚合商来整合分散的车辆资源，执行放电调度和用户需求管理；配电网络需支持双向潮流，具备完善的保护装置和并网标准，防止由大规模放电导致电压、频率波动等安全问题。
对电网运行的影响有四个方面：
一是提升电力系统的灵活性。大规模V2G可参与电网调峰、调频等辅助服务，增强电力系统对波动性可再生能源的消纳能力。
二是削峰填谷与运行优化。电动汽车在用电低谷充电、高峰放电，可平抑负荷波动，减少电网峰值压力。我们的研究发现，合理的调控V2G价格及违约金额，可以有效地满足电网削峰填谷需求。
三是配电基础设施面临挑战。双向大功率流动会给配电网络的容量和安全校核带来压力，需要对局部线路和变电设施进行升级改造。
四是带来商业模式变革。电动汽车车主可通过向电网出售电量获取额外收益，推动电价激励、需求响应和车联网服务等新模式的发展。如果能合理地把电动车放电收益聚合起来，还可以共同参与电力市场，获取收益。
深圳多个充电示范站（如梅林钙钛矿综合能源示范站、莲花山“光储超充+车网互动+电力鸿蒙”多元综合示范站等）实现了集中管理和调度，使分散的电动汽车充电资源可以通过智能平台进行集成和管理。这些示范站不仅展示了集中调度的有效性，还通过智能电网技术实现了车主与电网之间的互动，支持车主通过参与调频调峰等服务获得额外收益。
eo：电动汽车具有规模化和分散特性，如何将分散的电动汽车资源有效地聚合起来？
唐晓莹：可以从四个方面将电动汽车资源聚合起来：
一是建设聚合平台，引入第三方聚合商或由电网企业搭建车网聚合平台，对分散的电动车进行集中管理与调度，整合充放电需求与电网运行需求。
二是加强标准化通信与监控，通过OCPP（Open Charge Point Protocol）、ISO 15118等国际/行业标准，实现车辆与充电桩的数据互通，并结合云端监控平台进行实时远程监测与指令下发。
三是引入智能算法与大数据分析，基于电池状态、出行需求、电价等多维信息，运用人工智能或大数据算法，动态匹配车辆的可用性与电网的需求，提升调度效率。例如，我们在高速公路场景下，分析车主的里程焦虑，从而对车辆的充电行为进行更精准的预测。
四是提高经济激励与创新商业模式，通过峰谷电价、补贴或收益分成等市场化手段，提高车主参与的积极性，同时保障用户出行刚需与车辆电池安全。
eo：电价机制是车网互动商业模式发展的核心内容，您认为需要怎样的市场机制来激励各主体参与车网互动？
唐晓莹：一是通过峰谷电价或实时电价，引导车主在用电低谷时充电、在高峰时向电网放电，让用户通过差价或高峰电力回馈获得显著的经济收益。根据我们的初步估算，如果25辆车能够高效聚合，可以产生每日2000元的峰谷收益。
二是将电动汽车的调峰、调频等行为纳入电力辅助服务市场，并提供相应的补偿或交易机制，使车主、聚合商能从提供电网支撑中获得收益。
三是政府或电网企业通过需求响应项目，对在特定时段执行充放电调度的车主进行补贴或返利，以激励更多车辆参与车网互动。例如，针对出租车车主和网约车车主群体，我们在客流较大的区域周边提供定时补贴，在降低他们的充电成本的同时可以进行需求响应。
四是鼓励聚合商（第三方或电网企业）通过统一结算、收益分成等方式，为分散的车主提供便利、高效的车网互动服务，贯通技术与市场的衔接链条。
eo：实现车网互动规模化应用需要具备哪些条件？政策、市场和技术需要提供怎样的支持？
唐晓莹：政策层面需要制定双向充电技术标准、并网许可与安全规范，明确各主体在车网互动中的责任和权利。在初期通过财政补贴、减税等方式，鼓励聚合商、电动汽车企业与用户积极参与车网互动。
市场层面需要采用分时电价、实时电价和辅助服务补偿制度，让车主可因参与调峰调频等服务获得切实收益。完善需求响应、辅助服务等市场交易平台，鼓励第三方聚合商或电网企业开展多元化商业模式创新。
技术层面需要车辆端与充电桩端具备支持V2G的硬件和通信协议（如ISO 15118），并与统一聚合平台实现数据互通。配电网需能够接纳大规模分布式电源并实现双向潮流控制，完善计量、保护和调度系统。利用物联网和大数据技术，对车辆电池状态、出行需求和电网负荷进行动态优化匹配，为车网互动提供精准决策支持。
eo：车网互动的发展方向是什么？需要重点关注哪些技术趋势？
唐晓莹：未来车网互动将从小规模试点走向大范围商业化部署，形成覆盖城市与区域的车网互动生态；通过V2G与可再生能源发电（如风电、光伏）相匹配，实现调峰调频，强化电力系统的低碳运行；聚合平台统一调度海量分散的电动汽车资源，通过智能化运营实现车网协同；在家庭和公共充电桩场景之外，车网互动还将与建筑、智慧城市等多领域联动发展。
需要重点关注的技术趋势包括双向充放电标准与硬件升级，V2G设备加快标准化进程和技术迭代，提高双向充电设备的可靠性与兼容性；能源互联网与大数据智能调度，借助物联网、云计算、人工智能，对车辆出行、电网负荷、电价等进行实时分析与优化调度；车载储能及电池管理技术，改进电池管理系统（BMS）算法和寿命评估技术，保障电池安全与性能，延长经济寿命；安全防护与交易结算体系，建立健全网络安全和数据隐私保护机制，扩大智能合约、区块链等技术在交易与结算中的应用。
